RETENCIÓN Y DRENAJE MEJORADOS EN LA FABRICACIÓN DE PAPEL REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional Norteamericana Número 60/640,163, presentada el día 29 de Diciembre de 2004; Solicitud Provisional Norteamericana Número 60/639,897, presentada el día 29 de Diciembre de 2004; Solicitud Provisional Norteamericana Número 60/640,166, presentada el 29 de Diciembre de 2004; Solicitud Provisional Norteamericana Número 60/694,057, presentada el día 24 de Junio de 2005; Solicitud Provisional Norteamericana Número 60/694,059, presentada el día 24 de Junio de 2005, cuyos contenidos enteros se incorporan aquí por referencia. CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere al proceso para fabricar papel y cartón a partir de una materia prima celulósica, empleando un sistema de floculación. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La retención y el drenaje representan un aspecto importante de la fabricación del papel. Se sabe que ciertos materiales pueden proporcionar propiedades mejoradas de retención y/o drenaje en la producción de papel y cartón. La fabricación de hojas de fibras celulósicas, particularmente papel y cartón, incluye lo siguiente: 1) producir una pasta acuosa de fibras celulósicas que puede
contener también extendedores minerales inorgánicos o pigmentos; 2) depositar esta pasta en una malla o tela de fabricación de papel en movimiento; y 3) formar una hoja a partir de los componentes sólidos de la pasta mediante el drenaje del agua. Lo anterior es seguido por prensado y secado de la hoja con el objeto de remover adicionalmente agua. Químicos orgánicos e inorgánicos se agregan frecuentemente a la pasta antes del paso de formación de hoja con el objeto de hacer que el método de fabricación de papel sea menos costoso, más rápido y/o para alcanzar propiedades específicas en el producto de papel final. La industria del papel se esfuerza continuamente para mejorar la calidad del papel, incrementar la productividad, y reducir los costos de fabricación. Se agregan frecuentemente químicos a la pasta fibrosa antes que alcance la malla o tela de fabricación de papel con el objeto de mejorar el drenaje/remoción de agua y retención de sólidos; estos químicos se conocen como auxiliares de retención y/o drenaje. El drenaje o remoción de agua de la pasta fibrosa en la malla o tela de fabricación de papel es frecuentemente el paso limitante para lograr velocidades mayores de máquinas de fabricación de papel. Una remoción mejorada del agua puede resultar también en una hoja más seca en las secciones de prensa y secadora lo que resulta en un consumo de energía
reducido. Además, puesto que es la etapa en el método de fabricación de papel que determina muchas de las propiedades finales de la hoja, el auxiliar de retención y/o drenaje puede tener un impacto sobre los atributos de desempeño de la hoja de papel final. Con relación a los sólidos, los auxiliares de retención de fabricación de papel se utilizan para incrementar la retención de los sólidos de la pasta primaria fina en el rollo de papel durante el método turbulento de drenaje y formación del rollo de papel continuo. Sin una retención adecuada de los sólidos finos, o bien se pierden en el efluente de fabrica o bien se acumulan en niveles elevados en el circuito de agua blanca de recirculación, causando potencialmente una acumulación de depósito. Además, una retención insuficiente incrementa el costo para los fabricantes de papel debido a la pérdida de aditivos contemplados para hacer adsorbidos en la fibra. Los aditivos pueden proporcionar opacidad, resistencia, apresto y otras propiedades deseables al papel. Polímeros solubles en agua de alto peso molecular (MW) con carga ya sea catiónica o aniónica han sido utilizados tradicionalmente como auxiliares de retención y drenaje. El desarrollo reciente de micropartículas inorgánicas, cuando se utilizan como auxiliares de retención y drenaje, en combinación con polímeros solubles en agua con alto peso
molecular, han mostrado una eficacia superior de retención y drenaje en comparación con los polímeros solubles en agua de alto peso molecular convencionales. Las Patentes Norteamericanas Números 4,294,885 y 4,388,150 enseñan el uso de polímeros de almidón con sílice coloidal. Las Patentes Norteamericanas Números 4,643,801 y 4,750,974 enseñan el uso de un aglomerante de coacervato de almidón catiónico, sílice coloidal y polímero aniónico. La Patente Norteamericana Número 4,753,710 enseña la floculación de la pasta primaria de pulpa con un agente de floculación catiónico de alto peso molecular, que induce el corte de la pasta primaria floculada y después la introducción de arcilla bentonita en la pasta primaria. Las Patentes Norteamericanas Números 5,274,055 y 5,167,766 divulgan la utilización de micropolímeros orgánicos químicamente reticulados como auxiliares de retención y drenaje en el proceso de fabricación de papel. La eficacia de los polímeros o copolímeros utilizados variará según el tipo de monómeros a partir de los cuales se forman, el arreglo de los monómeros en la matriz polimérica, el peso molecular de la molécula sintetizada, y el método de preparación. Se ha encontrado recientemente que copolímeros solubles en agua cuando se preparan bajo ciertas condiciones presentan características físicas únicas. Estos polímeros se preparan sin agentes de reticulación químicos. Además, los copolímeros proporcionan una actividad no anticipada en
ciertas aplicaciones que incluyen aplicaciones de fabricación de papel como, por ejemplo, auxiliares de retención y drenaje. Los copolímeros aniónicos que presentan las características únicas fueron divulgados en el documento WO 03/050152 Al, cuyo contenido entero se incorpora aquí por referencia. Los copolímeros catiónicos y anfotéricos que presentan las características únicas fueron divulgadas en el Documento Norteamericano Número de Serie 10/728,145, cuyo contenido entero se incorpora aquí por referencia. El uso de partículas inorgánicas con copolímeros lineales de acrilamida se conoce en la técnica. Patentes recientes enseñan el uso de estas partículas inorgánicas con polímeros aniónicos solubles en agua (US 6,454,902) o materiales reticulados específicos (US 6,454,902, US 6,524,439 y US 6,616,806) . Sin embargo, sigue existiendo la necesidad de un desempeño mejorado de drenaje y retención. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Se divulga un método para mejorar la retención y el drenaje en el proceso de fabricación de papel. El método proporciona la adición de un polímero asociativo y una partícula inorgánica a una pasta para fabricación de papel. Además, se divulga una composición que comprende un polímero asociativo y una partícula inorgánica y que comprende además opcionalmente fibra de celulosa.
Se divulga además una composición que comprende un polímero asociativo, partícula (s) inorgánica (s) , un material silíceo y que comprende además opcionalmente fibra de celulosa. Se divulga un método para mejorar la retención y el drenaje en un proceso de fabricación de papel. El método proporciona la adición de un polímero asociativo y un compuesto de aluminio a una pasta de fabricación de papel. Se divulga un método para mejorar la retención y el drenaje en un proceso de fabricación de papel. El método proporciona la adición de un polímero asociativo y un agente de quelación a una pasta de fabricación de papel. Se divulga un método para mejorar la retención y drenaje en un proceso de fabricación de papel. El método proporciona la adición de un polímero asociativo y una sal de metal a una pasta de fabricación de papel. Se divulga el método para mejorar la retención y el drenaje en un proceso de fabricación de papel. El método proporciona la adición de un polímero asociativo y un polímero de silicona a una pasta de fabricación de papel. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención ofrece una combinación sinérgica que comprende un copolímero soluble en agua preparado bajo ciertas condiciones (se conoce a continuación como "polímero asociativo") y partículas inorgánicas. Se ha encontrado de manera sorprendente que esta combinación sinérgica resulta en
un desempeño de retención y drenaje superior al desempeño de los componentes individuales. Efectos sinérgicos ocurren cuando la combinación de componentes se utilizan conjuntamente . Se ha encontrado, de manera inesperada, que el uso de partículas inorgánicas en combinación con polímeros asociativos preparados bajo ciertas condiciones de conformidad con lo divulgado en el Documento WO 03/050152 Al o en el Documento US 2004/0143039 Al, resulta en una retención y drenaje mejorados. La presente invención proporciona también una composición que comprende un polímero asociativo y partículas inorgánicas. La presente invención proporciona también una composición que comprende un polímero asociativo, partículas inorgánicas y un material silíceo. La presente invención proporciona también una composición que comprende un polímero asociativo y partículas inorgánicas y fibra de celulosa. La presente invención proporciona también una composición que comprende un polímero asociativo, partículas inorgánicas, un material silíceo y fibra de celulosa. El uso de sistemas de componentes múltiples en la fabricación de papel y cartón proporciona la oportunidad de incrementar el desempeño mediante la utilización de materiales que tienen efectos diferentes sobre el proceso y/o producto. Además, las
combinaciones pueden proporcionar propiedades que no pueden ser obtenidas con los componentes individualmente. Efectos sinérgicos ocurren en los sistemas de componentes múltiples de la presente invención. Se ha observado también que el uso del polímero asociativo como auxiliar de retención y drenaje tiene un impacto sobre el desempeño de otros aditivos en el sistema de fabricación de papel. Una retención y/o drenaje mejorados pueden tener tanto un impacto directo como un impacto indirecto. Un impacto directo se refiere al hecho que el auxiliar de retención y drenaje actúa para retener el aditivo. Un impacto indirecto se refiere a la eficacia del auxiliar de retención y drenaje para retener rellenador y finas en los cuales el aditivo está fijado ya sea por medios físicos o bien por medios químicos. Por consiguiente, mediante el incremento de la cantidad de rellenador o finas retenidos en la hoja, la cantidad de aditivo retenido es incrementado de manera concomitante. El término rellenador se refiere a materiales en partículas, típicamente partículas inorgánicas por naturales que se agregan a la pasta de pulpa celulósica con el objeto de proporcionar ciertos atributos o ser un sustituto de más bajo costo de una parte de la fibra de celulosa. Su tamaño relativamente pequeño, del orden de 0.2 a 10 mieras, su baja proporción de aspecto y su naturaleza química resultan en el hecho que no son adsorbidos en las
fibras grandes y sin embargo son demasiado pequeños para ser atrapados en la red de fibras que es la hoja de papel. El término "finas" se refiere a pequeñas fibras de celulosa o fibridas, típicamente de una longitud inferior a 0.2 mm y/o que tienen la capacidad de pasar a través de un tamiz de malla 200. Conforme se eleva el nivel de uso del auxiliar de retención y drenaje, se eleva la cantidad de aditivo retenido en la hoja. Esto puede proporcionar o bien una mejora de la propiedad, ofreciendo una hoja con atributo de desempeño mejorado, o bien esto permite que el fabricante de papel reduzca la cantidad de aditivo agregado al sistema, lo que reduce el costo de 1 producto. Además, la cantidad de estos materiales en el agua de recirculación, o agua blanca, que se utiliza en el sistema de fabricación de papel se reduce. Este nivel reducido de material que bajo ciertas condiciones puede considerarse como un contaminante indeseable, puede proporcionar un proceso de fabricación de papel más eficiente o bien puede reducir la necesidad de removedores u otros materiales agregados para controlar el nivel de material indeseable. El término aditivo, como se utiliza aquí, se refiere a materiales agregados a la pasta de papel para proporcionar atributos específicos al papel y/o mejorar la eficiencia del proceso de fabricación de papel. Estos materiales incluyen,
sin limitarse a estos ejemplos, agentes de apresto, resina de resistencia en estado húmedo, resinas de resistencia en estado seco, almidón y derivados de almidón, colorantes, agentes de control de contaminantes, antiespumas, y biocidas. El polímero asociativo útil dentro del marco de la presente invención puede describirse de la manera siguiente: Una composición de copolímero soluble en agua que comprende la fórmula:
en donde B es un segmento de polímero no iónico formado a partir de la polimerización de uno o varios monómeros no iónicos etilénicamente insaturados; F es un (unos) segmento (s) de polímero aniónico, catiónico, o una combinación de polímero aniónico y catiónico formado (s) a partir de la polimerización de uno o varios monómeros aniónicos y/o catiónicos etilénicamente insaturados; la proporción molar porcentual B:F es de 95:5 a 5:95; y el copolímero soluble en agua se prepara a través de una técnica de polimerización en emulsión de tipo agua en aceite que emplea por lo menos un surfactante de emulsificación que consiste en por lo menos un surfactante polimérico dibloque o tribloque en donde la proporción entre el por lo menos un surfactante dibloque o tribloque y el monómero es de por lo menos aproximadamente 3:100 y, en donde la técnica de polimerización en emulsión de tipo agua en aceite comprende
los pasos de: a) preparar una solución acuosa de monómeros, b) poner en contacto la solución acuosa con un líquido de hidrocarburo que contiene surfactante o mezcla de surfactante con el objeto de formar una emulsión inversa, c) provocar que el monómero en la emulsión se polimerice por polimerización de radicales libres dentro de un rango de pH de aproximadamente 2 a menos que 7. El polímero asociativo puede ser un copolímero aniónicos. El copolímero aniónico se caracteriza porque la constante de Huggins (k') determinada entre 0.0025% en peso y 0.025% en peso del copolímero en NaCl 0.01M es mayor que 0.75 y el módulo de almacenamiento (G' ) para una solución de copolímero activo al 1.5% en peso a 4.6 Hz es mayor que 175 Pa . El polimero asociativo puede ser un copolímero catiónico. El copolímero catiónico se caracteriza porque su constante de Huggins (k') determinada entre 0.0025% en peso y 0.025% en peso del copolímero en NaCl 0.01M es mayor que 0.5; tiene un módulo de almacenamiento (G' ) para una solución de copolímero activo al 1.5% en peso a 6.3 Hz es mayor que 50 Pa . El polímero asociativo puede ser un copolímero anfotérico. El anfotérico se caracteriza porque su constante de Huggins (k') determinada entre 0.0025% en peso y 0.025% en peso del copolímero en NaCl 0.01M es mayor que 0.5; y el copolímero tiene un módulo de almacenamiento (G' ) para una solución de copolímero activo al 1.5% en peso a 6.3 Hz es mayor que 50
Pa. La polimerización por emulsión inversa es un proceso químico estándar para la preparación de polímeros o copolímeros solubles en agua de alto peso molecular. En general, un proceso de polimerización en emulsión inversa se efectúa mediante 1) la preparación de una solución acuosa de los monómeros, 2) la puesta en contacto de la solución acuosa con un líquido de hidrocarburo que contiene surfactante (s) de emulsificación apropiado (s) o mezcla de surfactantes con el objeto de formar una emulsión de monómeros inversa, 3) someter la emulsión de monómeros a una polimerización por radicales libres, y, opcionalmente 4) agregar un surfactante rompedor para incrementar la inversión de la emulsión cuando se agrega al agua. Los polímeros en emulsiones inversas son típicamente polímeros solubles en agua basados en monómeros iónicos o no iónicos. Polímeros que contienen dos o más monómeros, que se conocen también como copolímeros, pueden prepararse a través del mismo proceso. Estos comonómeros pueden ser aniónicos, catiónicos, zwiteriónicos, no iónicos, o una combinación de ellos . Monómeros no iónicos típicos incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, acrilamida; metracrilamida; N-alquilacrilamidas, como por ejemplo N-metilacrilamidas; N-N-dialquilacrilamidas, como por ejemplo N-N-dimetilacrilamida; acrilato de metilo;
metacrilato de metilo; acrilonitrilo; N-vinilmetilacetamida; N-vinilformamida, N-vinilmetilformamida; acetato de vinilo; N-vinilpirrolidona, hidroxialqui (meth) acrilatos como por ejemplo hidroxietil (meth) acrilato o hidroxipropil (meth) acrilato; mezcla de cualquiera de los anteriores y similares. Monómeros no iónicos de naturaleza más hidrofóbica pueden también utilizarse en la preparación del polímero asociativo. El término "más hidrofóbico" se emplea aquí para indicar que estos monómeros tienen una solubilidad reducida en soluciones acuosas; esta reducción puede ser esencialmente cero, lo que significa que el monómero no es soluble en agua. Se observará que los monómeros de interés se conocen también como surfactantes polimerizables o surfmeros. Estos monómeros incluyen, pero sin limitarse a estos ejemplos, alquilacrilamidas; monómeros etilénicamente insaturados que tienen grupos aromáticos y alquilo pendientes, y éteres de la fórmula CH2=CR' CH2OAmR en donde R' es hidrógeno o metilo; A es un polímero de uno o varios éteres cíclicos como por ejemplo óxido de etileno, óxido de propileno y/u óxido de butileno; y R es un grupo hidrofóbico; alcoxilatos de vinilo; alcoxilatos de alilo; y alil fenil poliéter sulfato. Ejemplos de materiales incluyen, sin limitarse a estos, metacrilato de metilo, estireno, t-butilacrilamida y un alil fenil poliol éter sulfato comercializado por Clariant como Emulsogen® APG
2019. Monómeros aniónicos de ejemplo incluyen, pero sin limitarse a ellos, los ácidos libres y sales de: ácido acrílico; ácido metacrílico; ácido maleico; ácido itacónico; ácido acrilamidoglicoólico; ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propansulfónico; ácido 3-aliloxi-2-hidroxi-l-propansulfónico; ácido estirensulfónico; ácido vinilsulfónico; ácido vinilfosfónico; ácido 2-acrilamido-2-metilpropanforfónico; mezclas de cualquiera de los anteriores y similares. Ejemplos de monómeros catiónicos incluyen, sin limitarse a estos, monómeros catiónicos etilénicamente insaturados como por ejemplo la base libre o sal de: haluros de dialildialquilamonio, como por ejemplo cloruro de dialildimetilamonio; los (meth) acrilatos de compuestos de dialquilaminoalquilo, como por ejemplo (meth) acrilato de dimetilaminometilo, (meth) acrilato de dietilaminoetilo, (meth) acrilato de dimetilaminopropilo, (meth) acrilato de 2-hidroxidimetilaminopropilo, (meth) acrilato de aminoetilo, y las sales y cuaternarios de los mismos; las N,N-dialquilaminoalquilo (meth) acrilamidas, como por ejemplo N,N-dimetilaminoetilacrilamida, y las sales y cuaternarios de los mismos y mezclas de los anteriores y similares. Los comonómeros pueden estar presentes en cualquier proporción. El polímero asociativo resultante puede ser no iónico, catiónico, aniónico o anfotérico (contiene tanto
cargas catiónicas como cargas aniónicas) . La proporción molar entre el monómero no iónico y el monómero aniónico (B:F o Fórmula I) puede encontrarse dentro del rango de 95:5 a 5:95, preferentemente el rango es de aproximadamente 75:25 a aproximadamente 25:75, y con preferencia aun mayor el rango es de aproximadamente 65:35 a aproximadamente 35:65, y muy especialmente dicho rango es de aproximadamente 60:40 a aproximadamente40 : 60. En cuanto a este aspecto, los porcentajes molares de B y F deben agregarse hasta 100%. Se entenderá que más que un tipo de monómero no iónico puede estar presente en la Fórmula I . Se entenderá también que más de un tipo de monómero aniónico puede estar presente en la Fórmula I . En una modalidad preferida de la invención, el polímero asociativo, cuando es un polímero aniónico, se define a través de la Fórmula I en donde B, el segmento de polímero no iónico, es la unidad repetida formada después de la polimerización de la acrilamida, y F, el segmento de polímero aniónico, es la unidad repetida formada después de la polimerización de una sal o ácido libre de ácido acrílico y la proporción porcentual molar B:F es de aproximadamente 75:25 a aproximadamente 25:75. Las características físicas del polímero asociativo, cuando es un copolímero aniónico, son únicas en la medida en que su constante de Huggins (k' ) de conformidad con lo determinado
en NaCl 0.01M es mayor que 0.75 y el módulo de almacenamiento (G' ) para una solución polimérica activa al 1.5% en peso a 4.6 Hz es mayor que 175 Pa, preferentemente mayor que 190 y con preferencia aun mayor superior a 205. La constante de Huggins es mayor que 0.75, preferentemente mayor que 0.9, y con preferencia aun mayor superior a 1.0. La proporción molar entre monómero no iónico y monómero catiónico (B:F de la Fórmula I) puede encontrarse dentro del rango de 99:1 a 50:50, o de 95:5 a 50:50, o de 95:5 a 75:25, o de 90:10 a 60:45, preferentemente el rango es de aproximadamente 85:15 a aproximadamente 60:40 y con preferencia aun mayor el rango es de aproximadaraente 80:20 a aproximadamente 50:50. En cuanto a este aspecto, los porcentajes molares de B y F deben alcanzar 100%. Se entenderá que más de un tipo de monómero no iónico puede estar presente en la fórmula I . Se entenderá también que más que un tipo de monómero catiónico puede estar presente en la fórmula I . Con relación a los porcentajes molares de los copolímeros anfotéricos de Fórmula I, la cantidad mínima de cada uno de los monómeros aniónico, catiónico y no iónico es 1% de la cantidad total del monómero utilizado para formar el copolímero. La cantidad máxima del monómero no iónico, aniónico o catiónico es 98% de la cantidad total de monómero utilizada para formar el polímero. Preferentemente, la
cantidad mínima de cualquiera de los monómeros aniónicos, catiónicos y no iónicos, es de 5%, con mayor preferencia la cantidad mínima de cualquier monómero aniónico, catiónico y no iónico es 7% y con preferencia aun mayor la cantidad mínima de cualquier monómero aniónico, catiónico y no iónico es 10% de la cantidad total del monómero utilizado para formar el copolímero. En cuanto a este aspecto, los porcentajes molares de monómeros aniónicos, catiónicos y no iónicos deben alcanzar el 100%. Se entenderá que más que un tipo de monómero no iónico puede estar presente en la Fórmula I, más de un tipo de monómero catiónico puede estar presente en la Fórmula I, y más de un tipo de monómero aniónico puede estar presente en la Fórmula I. Las características físicas del polímero asociativo, cuando es un copolímero catiónico o anfotérico, son únicas en el sentido que su constante de Huggins (K' ) de conformidad con lo determinado en NaCl 0.1M es mayor que 0.5 y el módulo de almacenamiento (G' ) para una solución polimérica activa al 1.5% en peso a 6.3 Hz es mayor que 50 Pa, preferentemente mayor que 10, y con preferencia aun mayor superior a 25, o superior a 50, o superior a 100, o superior a 175, o superior a 200. La constante de Huggins es mayor que 0.5, preferentemente mayor que 0.6, o preferentemente mayor que 0.75, o mayor que 0.9, o mayor que 1.0. El surfactante de emulsificación o la mezcla de surfactantes
de emulsificación que se utiliza en un sistema de polimerización en emulsión inversa tienen un efecto importante tanto sobre el proceso de fabricación como sobre el producto resultante. Los surfactantes utilizados en sistemas de polimerización en emulsión son conocidos por parte de las personas con experiencia en la materia. Estos surfactantes tienen típicamente un rango de valores HLB (Balance Hidrofílico Lipofílico) que depende de la composición global. Uno o varios surfactantes de emulsificación pueden utilizarse. El (los) surfactante (s) de emulsificación de los productos de polimerización que se utilizan para producir el polímero asociativo incluyen por lo menos un surfactante polimérico dibloque o tribloque. Se sabe que estos surfactantes son estabilizadores de emulsión altamente efectivos. La elección y la cantidad del (de los) surfactante (s) de emulsificación se seleccionan con el objeto de proporcionar una emulsión de monómeros inversa para polimerización. Preferentemente, uno o varios surfactantes se seleccionan con el objeto de obtener un valor HLB específico. Se utilizan surfactantes de emulsificación poliméricos dibloque y tribloque para proporcionar materiales únicos. Cuando se utilizan los surfactantes de emulsificación poliméricos dibloque y tribloque en la cantidad necesaria, se obtienen polímeros únicos que presentan características únicas de conformidad con lo descrito en los documentos WO
03/050152 Al y US 2004/0143039 Al cuyos contenidos enteros se incorporan aquí por referencia. Ejemplos de surfactantes poliméricos dibloque y tribloque incluyen, sin limitarse a estos, copolímeros dibloque y tribloque basados en derivados de poliéster de ácidos grasos y poli [óxido de etileno] (por ejemplo Hypermer® B246SF, Uniquema, New Castle, DE), copolímeros dibloque y tribloque basados en anhídrido succínico de polisobutileno y poli [óxido de etileno], productos de la reacción de óxido de etileno y óxido de propileno con etilendiamina, mezclas de cualquiera de los anteriores y similares. Preferentemente, los copolímeros dibloque y tribloque se basan en derivados de poliéster de ácidos grasos y poli [óxido de etileno]. Cuando se utiliza un surfactante tribloque, es preferible que el tribloque contenga dos regiones hidrofóbicas y una región hidrofílica, es decir, hidrófobo-hidrófilo-hidrófobo. La cantidad (basado en un porcentaje en peso) de surfactante dibloque o tribloque depende de la cantidad de monómero que se utiliza para formar el polímero asociativo. La proporción entre surfactante dibloque o tribloque y monómero es de por lo menos aproximadamente de 3 a 100. La cantidad de surfactante dibloque o tribloque con relación al monómero puede ser mayor que 3 a 100 y preferentemente es de por lo menos aproximadamente 4 a 100 y con mayor preferencia 5 a 100 y con preferencia aun mayor aproximadamente 6 a 100. El
surfactante dibloque o tribloque es el surfactante primario del sistema de emulsificación. Un surfactante de emulsificación secundario puede ser agregado para facilitar el manejo y el procesamiento, para mejorar la estabilidad de la emulsión, y/o para alterar la viscosidad de la emulsión. Ejemplos de surfactantes de emulsificación secundario incluye, sin limitarse a estos ejemplos, esteres de ácidos grasos de sorbitano, como por ejemplo monooleato de sorbitano, (por ejemplo Atlas, G-946, Uniquema, New Castle, DE) , esteres de ácidos grasos de sorbitano etoxilados, esteres de ácidos grasos de sorbitano polietoxilados, los aductos de óxido de etileno y/u óxido de propileno de alquilfenoles, los aductos de óxido de etileno y/u óxido de propileno de alcoholes de cadena larga o ácidos grasos, copolímeros de bloques de óxido de etileno/óxido de propileno mixtos, alcanolamidas, sulfosuccinatos y mezclas de los mismos y similares. La polimerización de la emulsión inversa puede efectuarse de cualquier manera conocida por parte de los expertos en la materia. Ejemplos pueden encontrarse en muchas referencias, incluyendo como por ejemplo, Allcock and Lampe, Con temporary Polymer Chemistry, (Englewood, Cliffs, New Jersey, PRENTICE-HALL, 1981), capítulos 3-5. Una polimerización de emulsión inversa representativa se prepara de la manera siguiente. A un frasco de reacción
adecuado equipado con un agitador mecánico superior, termómetro, tubo de rociado de nitrógeno, y condensador se carga una fase aceitosa de aceite de parafina (135. Og, aceite Exxol® D80, Exxon - Houston, TX) y surfactante (4.5g Atlas® G-946 y 9.0g Hypermer® B246SF). La temperatura de la fase aceitosa es entonces ajustada a 37° C. Se prepara separadamente una fase acuosa que comprende 53% en peso de solución de acrilamida en agua (126.5g), ácido acrílico (68.7g), agua desionizada (70. Og), y Versenex® 80 (Dow Chemical) solución de agente de quelación (0.7g). La fase acuosa es después ajustada a pH 5.4 con adición de una solución de hidróxido de amonio en agua (33. lg, 29.4% en peso en forma de NH3) . La temperatura de la fase acuosa después de neutralización es de 39° C. La fase acuosa es después carga a la fase de aceite mientras se mezcla simultáneamente con un homogeneizador con el objeto de obtener una emulsión de agua en aceite estable. Esta emulsión es después mezclada con un agitador de vidrio de cuatro cuchillas mientras se rocía con nitrógeno durante 60 minutos. Durante el rociado con nitrógeno, la temperatura de la emulsión es ajustada a 50±1° C. Después, el rociado es suspendido y se incrementa una envoltura de nitrógeno. La polimerización es iniciada mediante la alimentación de una solución al 3% en peso de 2, 2' -azobisisobutironitilo (AIBN) en tolueno (0.213g.) Esto corresponde a una carga inicial de
AIBN, como AIBN, de 250 ppm en base a los monómeros totales. Durante el transcurso de la alimentación, la temperatura del lote se dejo llegar hasta exoterma a 62° C (aproximadamente 50 minutos) , después de lo cual el lote fue mantenido a una temperatura de 62+1° C. Después de la alimentación, el lote fue mantenido a una temperatura de 62±1° C durante una hora. Posteriormente, se cargo entonces en un periodo de menos de un minuto una solución de AIBN al 3% en peso en tolueno (0.085g) esto corresponde a una segunda carga de AIBN de 100 ppm en base a los monómeros totales. Después el lote es mantenida a 62±1° C durante 2 horas. Después el lote es enfriado a temperatura ambiente y se agrega surfactante (s) de rompedor . La emulsión de polímero asociativa es típicamente invertida en el sitio de aplicación lo que resulta en una solución acuosa de 0.1 a 1% de copolímero activo. Esta solución diluida del polímero asociativo es después agregada al proceso de papel con el objeto de tener un efecto sobre la retención y el drenaje. El polímero asociativo puede ser agregado al papel grueso o al papel delgado, preferentemente al papel delgado. El polimero asociativo puede ser agregado en un punto de alimentación o bien puede ser alimentado de manera dividida detal manera que el polímero asociativo este alimentado simultáneamente a dos o más puntos de alimentación separados. Puntos de adición de materia prima típicos
incluyen punto (s) de alimentación antes de la bomba de ventilador, después de la bomba de ventilador, y antes del tamiz de presión, o después del tamiz de presión. El polímero asociativo puede ser agregado en cualquier cantidad efectiva para lograr la floculación. La cantidad de copolímero podría ser mayor que 0.5 Kg . por tonelada métrica de pulpa celulósica (con base seca) . Típicamente, el polímero asociativo se emplea en una cantidad inferior a aproximadamente 0.0135 Kg. (0.03 libra) hasta aproximadamente 0.5 Kg. de copolímero activo por tonelada métrica de pulpa celulósica, con base en el peso seco de la pulpa. La concentración de copolímero es preferentemente de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.5 Kg. de copolímero activo por tonelada métrica de pulpa celulósica secada. Con mayor preferencia, el copolímero se agrega en una cantidad de aproximadamente 0.05 a 0.4 Kg. por tonelada métrica de pulpa celulósica y, especialmente, de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.3 Kg. por tonelada métrica con base en el peso seco de la pulpa celulósica. El segundo componente del sistema de retención y drenaje es un material inorgánico frecuentemente referido a un mineral, pero no necesariamente. Estos materiales incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, arcilla, arcillas hinchables, carbonato de calcio, talco, dióxido de titanio, aluminosilicatos, sílice diatomácea, sulfato de calcio, óxido
de zinc y zeolitas. Estos materiales pueden encontrarse en la naturaleza o bien pueden ser sintetizados a través de un proceso químico. Además, los materiales pueden ser modificados a través de tratamiento químico o físico; ambos tratamientos químico y físico, ya sea secuencial o simultáneamente, pueden hacerse sobre estos materiales. El carbonado de calcio puede ser molido o precipitado. El término arcilla se aplica a un número de grupos de minerales considerados como filosilicatos, una subclase de los silicatos. Las arcillas incluyen por consiguiente cloritas, ilutas, caulinitas y esmectitas. Las esmectitas son arcillas hinchables, que incluyen por ejemplo, sin limitarse a estos hectorita, montmorillonitas, nontronitas, saponita, sauconita, hormitas, atapulgitas y sepiolitas, y similares. La naturaleza química y física de estos materiales es de conformidad con lo descrito en Aloi, F.G. y Traksak, R.M., en Retention and Fines Fillers During Papermaking, J.M. Gess, ed., TAPPI Press, 1998, Capítulo 5, p 61-108. La montmorillonita es una arcilla hinchable común utilizada en la técnica. La montmorillonita tiene una estructura di-octaédrica y una carga negativa fuerte en agua. Es la carga aniónica alta, doble capa eléctrica en solución, y pequeño tamaño de partícula que hace de la montmorillonita una partícula coloidal. Las montmorillonitas son partículas tridimensionales de hasta 2000 nm de largo con un espesor
uniforme delgado de <1 nm y consisten de oxigeno, silicio, y un ion de metal, típicamente aluminio y/o magnesio. La bentonita, la arcilla más común ahora en uso comercial en retención y drenaje es la montmorionita predominante. La bentonita es un término en la técnica que se aplica una clase de materiales de arcilla, típicamente agregados de dos o más minerales. Estos agregados de minerales ocurren naturalmente, aun cuando estos materiales pueden ser sometidos a un procesamiento químico y/o físico para modificar sus propiedades. Lasl Zeolitas son sólidos de cristales microporosas con estructuras bien definidas. Contienen, en general átomos de silicio, aluminio y oxígeno. Las zeolitas pueden ser naturales, sintéticas o modificadas. Otros materiales inorgánicos pueden utilizarse, incluyendo, sin limitarse a estos ejemplos, perlita y vermiculita. Un segundo componente alternativo del sistema de retención y drenaje puede ser un componente de varios compuestos de aluminio, especialmente alumbre (sulfato de aluminio) . La química del alumbre y de otros compuestos de aluminio es única. Otros compuestos de aluminio son útiles para la presente invención. Incluyen cloruro de aluminio, clorohidrato de aluminio (ACH), silicato sulfato de polialuminio (PASS) y cloruro de polialuminio (PAC) . PAC es el nombre dado a un complejo de cloruro de polihidroxilo de aluminio que tiene la
fórmula general: Aln(OH)mCl3n-ra en donde n es un número entero mayor que 0, y m es un número entero mayor que 0. El PAC más sencillo es un dímero que tiene la fórmula química : Aln(OH)2(H20)8+ Mientras que la fórmula aceptada para el PAC es: [A104Al12(OH)24(H20)12]+7 Compuestos de aluminio complejo se caracterizan por su carácter básico o el nivel total de iones hidroxilo en los materiales de aluminio, de conformidad con lo determinado de manera sencilla por el porcentaje de m/3n. Tres ventajas de PAC sobre el alumbre son que es más catiónico, tiene un peso molecular más elevado y conserva su carga catiónica durante un periodo de tiempo mayor. La cantidad de compuesto de aluminio en relación a la cantidad de polimero asociativo utilizado en la presente invención puede ser de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 1:100 en peso, o de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1:50, o de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 1:10. Un segundo componente alternativo del sistema de retención y drenaje es un agente de quelación basado en un metal como por ejemplo aluminio, titanio o circonio. Estos materiales actúan
mediante reacción con otros materiales y pueden interactuar con múltiples sitios para formar puentes; el puenteo puede ocurrir a través de grupos hidroxilo, amino, amido, carboxilo o tio. Estas reacciones son útiles para controlar la viscosidad y modificar la superficie. Los titanatos y circonatos orgánicos son utilizados en recubrimiento de aumento, tintas de impresión y adhesivos. Esteres de titanato y de circonato son un ejemplo de estos materiales, con dos esteres de tetraalquilo siendo más comunes. Grupos alquilo adecuados para titanatos orgánicos y circonatos orgánicos incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, grupos isopropilo, butilo y etilhexil. Se pueden utilizar también agentes de quelación orgánicos. Los agentes de quelación pueden comprender acetilacetonato, acetoacetato de etilo, lactato, glicolato, y derivados de trietanolamina. Ejemplos de materiales se venden bajo la marca comercial Tyzor® (DuPont, Wilmington, DE) . Se pueden utilizar también carbonato de circonio entre los cuales el más común es el carbonato de amonio circonio. El carbonato de amonio circonio se utiliza como agente de insolubilización en la industria de la fabricación de papel. Un segundo componente alternativo del sistema de retención y drenaje puede ser una sal de metal, incluyendo, sin limitarse a estos ejemplos, sales de magnesio, calcio, vario, hierro, cobalto, níquel, cobre, zinc, aluminio y silicio. Sales
simples consisten de iones positivos y negativos en un arreglo estructural que resulta en la distancia mínima entre los dos iones con protección máxima de cargas similares entre ellas. Una sal de metal dada puede ser soluble o insoluble, según su composición. La solubilidad en medio acuoso puede ser afectada por la temperatura, el pH, y la presencia de otros materiales. El uso de sales solubles se prefiere. Los materiales solubles pueden interactuar con otro material iónico en solución, modificando sus propiedades y actividades en aplicaciones específicas. Estas especies pueden mediar la actividad de otro material, actuar de muchas formas, incluyendo, sin limitarse a esto, puenteo y neutralización. El impacto de estas especies puede ser particularmente significativo para polielectrolitos, puesto que la presencia de iones sal puede afectar dramáticamente la estructura del polímero en solución y su densidad de carga. Un ejemplo de modificación de sales solubles es para producir un silicato de metal soluble de conformidad con lo descrito en las Patentes Norteamericanas Números 6,379,501 y 6,358,365. Estas patentes enseñan la combinación de un silicato catiónico monovalente e iones metal divalentes en un entorno acuoso para formar un complejo de silicato de metal soluble en agua. El complejo contiene al menos un compuesto de aluminio y al menos un silicato soluble en agua. El silicato soluble en agua puede ser un silicato catiónico monovalente o un
complejo de silicato de metal soluble en agua. El complejo de silicato de metal soluble en agua puede ser un producto de la reacción de un silicato catiónico monovalente y iones metal divalentes. La proporción molar entre el compuesto de aluminio y el silicato soluble en agua con base en aire Al203 y Si0 , es de aproximadamente 0.1 a 10, preferentemente de aproximadamente 0.2 a 5, y con mayor preferencia de aproximadamente 0.5 a 2. Ejemplos de sales de metal útiles en la presente invención incluyen, sin limitarse a estos, silicatos de metal, cloruro férrico (II), FeCl3 anhidro, ZnS04, 4H20, MgCl2 y combinaciones de los mismos. Un segundo componente alternativo del sistema de retención y drenaje puede ser uno de varios materiales basados en silicona. Para el propósito de esta invención, los materiales pueden ser descritos a través de uno de los siguientes: 1. "Aceite de silicona", que se refiere solamente a aceite de silicona que comprende primariamente polidimetilsiloxano, como por ejemplo fluidos Dow Corning® 200 (Dow Corning Corporation, Midland, Michigan) , o bien fluidos SF 97 de General Electric (Wilton, CT) . 2. Producto de silicona modificada como por ejemplo un sistema polimérico de silicona injertada o reticulada. Un ejemplo es el poliéter de silicona con la estructura siguiente:
<-Si - 0- SI 0 - S¡ - 0-)n I I I CH3 CH3 X en donde X = poliéter, como por ejemplo poli (etilenglicol) , poli (propilenglicol) o copolímeros. Muchos de estos productos de silicona modificados tienen propiedades tensoactivas y son surfactantes de silicona. 3. Producto de silicona formulada. Contiene una mezcla formulada que comprende uno o varios aceites de silicona (como arriba) y productos de silicona modificada (como arriba) . 4. "Material de silicona" . Este término se refiere a productos de silicona modificada (como arriba) y/o producto de silicona formulada (como arriba) . 5. "Silicona". Este término se refiere a aceite de silicona y/o producto de silicona modificada (como arriba) y/o producto de silicona formulada (como arriba) . Materiales de ejemplo incluyen, sin limitarse a estos, polímero de silicona, un término originalmente aplicado a poli (dimetilsiloxano) , poli (fenilmetilsilicona) y poli (tetermetiltetrafenilsiloxano) . El segundo componente del sistema de retención y drenaje puede ser agregado en cantidades de hasta 10 Kg . de material
activo por tonelada métrica de pulpa de celulosa con base en el peso seco de la pulpa, con la proporción entre el polímero asociativo y el segundo componente siendo 1:100 a 100:1. Se contempla que más de un segundo componente puede utilizarse en el sistema de fabricación de papel. Materiales silíceos pueden ser utilizados opcionalmente como componente adicional de un auxiliar de retención y drenaje utilizado en la fabricación de papel y cartón. El material silíceo puede ser cualquiera de los materiales seleccionados dentro del grupo que consiste de partículas basadas en sílice, microgeles de sílice, sílice amorfa, sílice coloidal, sílice coloidal aniónica, soles de sílice, geles de sílice, polisilicatos, ácido polisilícico y similares. Estos materiales se caracterizan por el área superficial alta, alta densidad de carga y tamaño de partículas submicrónicas . Este grupo incluye dispersión coloidal estable de partículas de sílice amorfas esféricas, que se conocen en la técnica como soles de sílice. El término sol se refiere a una dispersión coloidal estable de partículas amorfas esféricas. Geles de sílice son cadenas de agregado de sílice tridimensionales, cada uno comprendiendo varias partículas de sol de sílice amorfas, que pueden también utilizarse en sistemas de auxiliar de retención y drenaje; las cadenas pueden ser lineales o ramificadas. Soles de sílice y geles se preparan mediante la polimerización de ácido silícico
monomérico en una estructura cíclica que resulta en soles de sílice amorfos discretos de ácido polisilísico. Estos soles de sílice pueden reaccionar además para producir redes de gel tridimensional. Las varias partículas de sílice (soles, geles, etc.) pueden tener un tamaño global de 5-50 nm. Sílice coloidal aniónica puede también utilizarse. El material silíceo puede ser agregado a la suspensión celulósica en una cantidad de por lo menos 0.005 Kg por tonelada métrica con base en el peso seco de la suspensión celulósica. La cantidad de material silíceo puede ser de hasta 50 Kg por tonelada métrica. Preferentemente, la cantidad de material silíceo es de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 Kg por tonelada métrica. De manera todavía más preferible, la cantidad de material silíceo es de aproximadamente 0.25 a aproximadamente 5.0 Kg por tonelada métrica con base en el peso seco de la suspensión celulósica. Los componentes de un sistema de retención y drenaje pueden agregarse de manera sustancialmente simultánea a la suspensión celulósica. El término sistema de retención de drenaje se utiliza aquí para abarcar dos o más materiales distintos agregados a la pasta de fabricación de papel con el objeto de proporcionar una retención mejorada y un drenaje mejorado. Por ejemplo, los componentes pueden ser agregados a la suspensión celulósica separadamente ya sea en la misma etapa o punto de dosificación o bien en etapas diferentes o
puntos de dosificación diferentes. Cuando los componentes del sistema de la presente invención se agregan simultáneamente cualquier dos o más de los materiales pueden agregarse en forma de mezcla. La mezcla puede formarse in-situ mediante la combinación de cualquier dos o más de los materiales en el punto de dosificación o en la línea de alimentación hacia el punto de dosificación. Alternativamente, el sistema de la presente invención comprende una mezcla preformada de cualquier dos o más de los materiales. En una forma alternativa de la invención, los componentes del sistema de la presente invención se agregan secuencialmente. Un punto de corte puede o no estar presente entre los puntos de adición de los componentes. Los componentes pueden ser agregados en cualquier orden. El sistema de la presente invención se agrega típicamente al proceso de fabricación de papel para tener un efecto sobre la retención y el drenaje. El sistema de la presente invención puede agregarse al papel grueso o al papel delgado, preferente al papel delgado. El sistema puede ser agregado en un punto de alimentación o bien puede ser alimentado de manera dividida de tal manera que el sistema de la presente invención se alimente simultáneamente a dos o más puntos de alimentación separados. Puntos de adición de materia prima típicos incluyen punto (s) de alimentación antes de la bomba de ventilador, después de la bomba de ventilador y antes del tamiz de presión, o después del tamiz
de presión. La cantidad de material silíceo en relación a la cantidad de copolímero de polímero asociativo utilizado en la presente invención puede ser de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 1:100 en peso, o de aproximadamente 50:1 a 1:50 o aproximadamente 10:1 a 1:10. Opcionalmente, un componente adicional del sistema de auxiliar de retención de drenaje puede ser un agente de floculación convencional. Un agente de floculación convencional es un generalmente un copolímero catiónico o aniónico lineal de acrilamida. El componente adicional del sistema de retención y drenaje se agrega en combinación con el material inorgánico y el polímero asociativo para proporcionar un sistema de componentes múltiples que mejora la retención y el drenaje. El agente de floculación convencional puede ser un polímero aniónico, catiónico o no iónico. Los monómeros iónicos se utilizan con mayor frecuencia para preparar los copolímeros con un monómero no iónico como por ejemplo acrilamida. Estos polímeros pueden proporcionarse a través de varios procesos sintéticos que incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, suspensión, dispersión y polimerización en emulsión inversa. En el caso del último proceso, se puede utilizar también una microemulsión. Los comonómeros del agente de floculación convención pueden
estar presentes en cualquier proporción. El copolímero resultante puede ser no iónico, catiónico, aniónico o anfotérico (contiene tanto carga catiónica como carga aniónica) . Otros componentes adicionales que pueden ser parte del sistema de la presente invención son fuente de aluminio como por ejemplo alumbre (sulfato de aluminio) , sulfato de polialuminio, cloruro de polialuminio y clorhidrato de aluminio . EJEMPLOS Para evaluar el desempeño de la presente invención, se efectuaron varias pruebas de drenaje utilizando una pasta primaria alcalina sintética. Esta pasta primaria se prepara a partir de pulpas comerciales secadas de madera dura y de madera suave y a partir de agua y materiales adicionales. Primero, la pulpa comercial secada de madera dura y la pulpa comercial secada de madera suave son refinadas separadamente. Estas pulpas son después combinadas en una proporción de aproximadamente 70 por ciento en peso de madera dura por aproximadamente 30 por ciento en peso de madera suave en un medio acuoso. El medio acuoso utilizado en la preparación de la pasta primaria comprende una mezcla de agua dura local y agua desionizada a una dureza representativa. Sales inorgánicas se agregan en cantidades con el objeto de proporcionar a este medio una alcalinidad total de 75 ppm
como CaC03 y dureza de 100 ppm como CaC03. Se introduce carbonato de calcio precipitado (PCC) en la pasta primaria de pulpa a un porcentaje en peso representativo con el objeto de proporcionar una pasta primaria final con un contenido de 80% de fibras y 20% de rellenador de PCC. Las pruebas de drenaje fueron efectuadas mediante el hecho de mezclar la pasta primaria con una mezcladora mecánica a una velocidad de mezcladora específica y mediante la introducción de los varios componentes químicos en la pasta primaria y permitiendo que los componentes individuales se mezclen durante un periodo específico antes de la adición del componente siguiente. Los componentes químicos específicos y los niveles de dosificación se describen en las tablas de datos. La actividad de drenaje de la invención fue determinada utilizando el Canadian Standard Freeness (CSF) . La prueba CSF, un dispositivo comercialmente disponible (Lorentzen & Wettre, Stockholm, Suecia) , puede ser utilizado para determinar las velocidades relativas de drenaje o velocidades de remoción de agua es también conocido en la técnica; el método de prueba estándar (Procedimiento de prueba TAPPI T-227) es típico. El dispositivo CSF consiste en una cámara de drenaje y un embudo de medición de velocidad, ambos montados en un soporte adecuado. La cámara de drenaje es cilindrica equipada con una placa de malla perforada y una placa articulada en el fondo, y con una
tapa articulada hermética al vacío en la parte superior. El embudo de medición de velocidad está equipado con un orificio en el fondo y un orificio de sobreflujo lateral. Las pruebas de drenaje CSF se efectúan con 1 litro de la pasta primaria. La pasta primaria se prepara para el tratamiento descrito externamente a partir del dispositivo CSF en un vaso de laboratorio cuadrado con el objeto de proporcionar un mezclado turbulento. Al terminar la adición de los aditivos y la secuencia de mezclado, la pasta primaria tratada es vaciada en la cámara de drenaje, en la tapa superior, y después se abre inmediatamente la placa inferior. Se permite el drenaje libre del agua en el embudo de medición de velocidad; el flujo de agua que rebasa lo determinado por el orificio de fondo saldrá a través del orificio lateral y será recogido en un cilindro graduado. Los valores generados se describen en 1000 mililitros (ml) de filtrado; valores cuantitativos más elevados representan niveles mayores más elevados de drenaje o remoción de agua. La tabla 1 ilustra la utilidad de la invención. Las muestras de prueba fueron preparadas de la manera siguiente: la pasta primaria preparada de conformidad con lo descrito arriba se agrega, primero, 5 Kg de almidón catiónico (Stalok® 400, AE.,
Staley, Decatur, IL) por tonelada métrica de pasta primaria
(base seca), después 2.5 Kg de alumbre (octadecahidrato de sulfato de aluminio obtenido en Delta Chemical Corporation,
Baltimore, MD en forma de una solución al 50%) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) y después 0.25 Kg de PerForm (Hercules Incorporated, Eilmington, DE) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . El (los) aditivo (s) de interés, de conformidad con lo indicado en la Tabla 1 fueron después agregados en los ejemplos proporcionados en la Tabla 1. SP9232 es PerForm® SP9232, un auxiliar de retención y drenaje producido bajo ciertas condiciones véase PCT WO 03/050152 A) , es un producto de Hercules Incorporated, Wilmington , DE; la zeolita es Valfor® CBV, una sílice de aluminio alcalina hidratada (PQ Corporation, Berwyn, PA) ; la arcilla es Sperctrafil® LA arcilla calcinada (Englehard Corporation, Iselin, NJ) ; Tio2 es Zopaque® RG, una forma anatasa de dióxido de titanio (SCM Glidden, Baltimore, MD) ; PCC es Albacar® 5970 carbonato de calcio precipitado (Specialty Minerals, Inc., Bethlehem, PA) ; PS es Huberfil® 96 sílice precipitada amorfa (JM Huber Corporation, Edison, NJ) ; y la sílice es NP780, un producto de sílice coloidal (Eka Chemicals, Marietta, GA) . Tabla 1 Aditivo (s) Esquema de CSF Freeness
Ejemplo de interés(a) Adición <b) (ml)
1 Ninguno - 464
2 SP9232 - 647 3 Sílice - 641
4 Sílice/SP9232 SIM 696
Zeolita - 478
6 Arcilla - 501
7 TI02 - 476
8 PCC - 462
9 PS - 480
Zeolita/SP9232 SIM 657
11 Zeolita/Sílice SIM 703 /SP9232 12 Zeolita/SP9232 SEQ 663
13 Zeolita/Sílice SEQ 712 /SP9232 14 Arcilla/SP9232 SIM 657 15 Arcilla/Sílice SIM 702 /SP9232 16 Arcilla/SP9232 SEQ 661 17 Arcilla/Sílice SEQ 712 /SP9232 18 TI02/SP9232 SIM 658 19 TI02/Sílice SIM 702 /SP9232 20 TI02/SP9232 SEQ 660 21 TI02/Sílice SEQ 714 /SP9232 22 PCC/SP9232 SIM 662
23 PCC/Sílice SIM 700 /SP9232 24 PCC/SP9232 SEQ 660
PCC/Sílice SEQ 717 /SP9232 26 PS/SP9232 SIM 659
27 PS/Sílice SIM 711 /SP9232 28 PS/SP9232 SEQ 666 29 PS/Sílice SEQ 713 /SP9232 <a) SP9232 y sílice agregado a un nivel de 0.25 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . Todos los demás aditivos son utilizados a 5.0 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . <b) SIM indica adición simultánea y SEQ indica adición secuencial . Estos datos indican que la adición del material inorgánico, cuando se utilizó con PerForm™ SP9232, proporciona drenaje incrementado. PS proporcionó el mayor incremento en cuanto a desempeño, con arcilla PCC y zeolitas mostrando también un gran incremento en cuanto al drenaje. Ti02 mostró un incremento significativo, pero inferior a los demás . El uso del tercer componente, sílice, proporciona beneficio
adicional . Se prefiere la adición secuencial, aun cuando grandes mejoras fueron también observadas con la adición simultánea. Los siguientes materiales son utilizados en los ejemplos proporcionados en la Tabla 2. El alumbre es octadecahidrato de sulfato de aluminio obtenido en Delta Chemical Corporation, Baltimore, MD en forma de una solución al 50%. PB9007 es PerForm® 9007, (Hercules Corporation, Wilmington, DE) un clorohidrato de aluminio, PB9008 es PerForm® PB9008, un cloruro de polialuminio, SP9232 es PerForm® SP9232, un auxiliar de retención y drenaje producido bajo ciertas condiciones (véase PCT WO 03/050152 Al), PC8138 es PerForm® PC8138, un copolímero catiónico de poliacrilamida, PA8137, es PerForm® PA8137, un copolímero aniónico de acrilamido. La Tabla 2 proporciona el drenaje CSF de una modalidad de la presente invención. Tabla 2 Experi- Adición Kg/MT, Adición Kg/ nM pT,, Adición mentó # #2 com M #3 ct :ivo) #4 1 1 N Niinnqguunnoo PC 8138 0, .2 SP 9231
2 alumbre 0.5 PC 8138 0, .2 SP 9232
3 PB 9007 0.5 PC 8138 0. .2 SP 9232
4 PB 9008 0.5 PC 8138 0, .2 SP 9232
alumbre 1.5 PC 8138 0. .2 SP 9232 6 6 P PBB 99000077 1 1..55 PC 8138 0. .2 SP 9232
7 PB 9008 1.5 PC 8138 0.2 SP 9232
8 alumbre 2.5 PC 8138 0.2 SP 9232
9 PB 9007 2.5 PC 8138 0.2 SP 9232
PB 9008 2.5 PC 8138 0.2 SP 9232 11 Ninguno PC 8137 0.2 SP 9232
12 alumbre 0.5 PC 8137 0.2 SP 9232
13 PB 9007 0.5 PC 8137 0.2 SP 9232
14 PB 9008 0.5 PC 8137 0.2 SP 9232
alumbre 1.5 PC 8137 0.2 SP 9232 16 PB 9007 1.5 PC 8137 0.2 SP 9232
17 PB 9008 1.5 PC 8137 0.2 SP 9232
18 alumbre 2.5 PC 8137 0.2 SP 9232
19 PB 9007 2.5 PC 8137 0.2 SP 9232
PB 9008 2.5 PC 8137 0.2 SP 9232 (Continuación Tabla 2) Experi- Kg/MT, CSF mentó (Activo) 1 0.2 503 2 0.2 570 3 0.2 648 4 0.2 647 5 0.2 638 6 0.2 671 7 0.2 677 8 0.2 659
9 0.2 680 10 0.2 682 11 0.2 421 12 0.2 504 13 0.2 582 14 0.2 587 15 0.2 614 16 0.2 648 17 0.2 649 18 0.2 643 19 0.2 673 20 0.2 665 Los datos en la Tabla 2 ilustran las mejoras en cuanto a drenaje que se obtiene a través de la introducción de una especie de alumina como componente' del programa de retención y drenaje. Las muestras de prueba en la Tabla 3 fueron preparadas de la manera siguiente: la pasta primaria preparada de conformidad con lo descrito arriba se agrega, primero, 5 Kg de almidón catiónico (Stalok® 400, AE . , Staley, Decatur, IL) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca), después 2.5 Kg de alumbre (octadecahidrato de sulfato de aluminio obtenido en Delta Chemical Corporation, Baltimore, MD en forma de una solución al 50%) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca), y después 0.25 Kg de PerForm® PC8138
(Hercules Incorporated, Wilmington, DE) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca). El (los) aditivo (s) de interés, de conformidad con lo indicado en la tabla, fueron después agregados en los ejemplos proporcionados en la tabla. SP9232 es PerForm® SP9232, un auxiliar de retención y drenaje producido bajo ciertas condiciones (véase PCT WO 03/050152 A) , es un producto de Hercules Incorporated Wilmington, DE; sílice es sílice coloidal BMA 780, un producto de Eka Chemicals, Marietta, GA, y AZC es carbonato de amonio circonio (Aldrich Chemicals; Milwaukee, Wl). Los datos en la Tabla 3 demuestran el impacto de AZC sobre el drenaje. Tabla 3 Aditivo (s) Esquema de CSF Freeness
Ejemplo de interés(a) Adición (b) (ml)
1 Ninguno - 430
2 SP9232 - 654
3 Sílice - 606
4 AZC - 555
AZC/SP9232 SIM 645
6 AZC/Sílice SIM 680 /SP9232 7 AZC/SP9232 SEQ 636
8 AZC/Sílice SEQ 4683 /SP9232
la) SP9232 y sílice agregados en un nivel de 0.25 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) y AZC se agrega a un nivel de 0.5 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . (b) SIM indica la adición simultánea y SEQ indica adición secuencial . Las muestras de prueba en la Tabla 4 fueron preparadas de conformidad con lo siguiente: la pasta primaria preparada de conformidad con lo descrito arriba se agrega, primero, 5 Kg de almidón catiónico (Stalok® 400, AE . , Staley, Decatur, IL) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) , después 0.25 Kg de alumbre (octadecahidrato de sulfato de aluminio obtenido en Delta Chemical Corporation, Baltimore, MD en forma de una solución al 50%) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca), y después 0.25 Kg de PerForm® PC8138 (Hercules Incorporated, Wilmington, DE) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca). El (los) aditivo (s) de interés, de conformidad con lo indicado en la tabla, fueron después agregados en los ejemplos proporcionados en la tabla. SP9232 es PerForm® SP9232, un auxiliar de retención y drenaje producido bajo ciertas condiciones (véase PCT WO 03/050152 A) , es un producto de Hercules Incorporated Wilmington, DE; sílice es silice coloidal NP780, un producto de Eka Chemicals, Marietta, GA; silicatos de metal son una mezcla PerForm® (PM 9026 y PM 9028, silicatos de metal, un
producto de Hercules Incorporated, Wilmington, DE, Férrico (II) es cloruro férrico (II), obtenido de Aldrich Chemicals; Milwaukee, Wl . Férrico (II) es FeCl3 anhidro, un producto de Fisher Scientific, Hampton, NH. Sal de Zn es ZnS04.4H20 (sulfato de zinc, un producto de Aldrich, Milwaukee, Wl; sal de Mg es MgCl2.6H20 (cloruro de magnesio, un producto de Spectrum Chemical, Gardena, CA) . Tabla 4 Aditivo (s) Esquema de CSF Freeness Ejemplo de interés(a) Adición (D) (ml)
1 Ninguno - 435
2 SP9232 - 608
3 Sílice - 606
4 Silicato - 568 5 Férrico (II) - 437
6 Férrico (II) - 494
7 Sal de Zn - 436
8 Sal de Mg - 426
9 Silicato/SP9232 SIM 666 10 Sílice/SP9232 SIM 675
11 Silicato/Sílice SIM 697 /SP9232 12 Sílice/SP9232 SEQ 662
13 Silicato/Sílice SEQ 694 /SP9232
14 Férrico (ID/SP9232 SIM 618 15 Férrico (11)/ SIM 678 Sílice/SP9232 16 Férrico/SP9232 SEQ 625 17 Férrico (11)/ SEQ 674 Sílice/SP9232 18 Férrico (III) / SIM 614 SP9232 19 Férrico (III) / SIM 680 Sílice/SP9232 20 Férrico (III) / SEQ 621 SP9232 21 Férrico (III) / SEQ 688 Sílice/SP9232 22 Sal de Zn/SP9232 SIM 620 23 Sal de Zn/Sílice SIM 676 /SP9232 24 Sal de Zn/SP9232 SEQ 626 25 Sal de Zn/Sílice SEQ 695 /SP9232 26 Sal de Mg/SP9232 SIM 632
27 Sal de Mg/Sílice SIM 672 /SP9232 28 Sal de Mg/SP9232 SEQ 631 29 Sal de Mg/Sílice SEQ 689
/SP9232 <a> SP9232 y sílice se agregan a un nivel de 0.25 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . Todos los demás materiales se agregan a un nivel de 0.5 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . (b> SIM indica adición simultánea y SEQ indica adición secuencial . Estos datos en la Tabla 4 indican que las sales de metal tiene un efecto sinérgico sobre la capacidad de PerForm® SP9232 para mejorar el drenaje. La adición del tercer componente opcional tiene un impacto adicional. Las muestras de prueba en la Tabla 5 fueron preparadas de la manera siguiente: la pasta primaria preparada de conformidad con lo descrito arriba se agrega, primero, 5 Kg de almidón catiónico (Stalok® 400, AE . , Staley, Decatur, IL) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca), después 2.5 Kg de alumbre (octadecahidrato de sulfato de aluminio obtenido en Delta Chemical Corporation, Baltimore, MD en forma de una solución al 50%) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca), y después 0.25 Kg de PerForm® PC8138 (Hercules Incorporated, Wilmington, DE) por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . Los materiales de silicona, de conformidad con lo observado en la Tabla, fueron después agregados en los ejemplos proporcionados en la Tabla. SP9232 es PerForm® SP9232, un auxiliar de retención y drenaje
producido bajo ciertas condiciones (véase PCT WO 03/050152 A) , es un producto de Hercules Incorporated Wilmington, DE; sílice es sílice coloidal BMA780, (Eka Chemicals, Marietta, GA) ; y silicona es aceite de silicona Dow Corning® 200 (Dow Corning, Midland, MI) : Tabla 5 Aditivo (s) Esquema de CSF Freeness
Ejemplo de interés(a) Adición (b) (ml)
1 Ninguno - 464
2 Silicona - 465
3 Silicona/SP9232 SIM 643
4 Silicona/Sílice SIM 707 /SP9232 5 Silicona/SP9232 SEQ 658
6 Silicona/Sílice SEQ 712 /SP9232 !a) SP9232 y sílice se agregan a un nivel de 0.25 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) y se agrega silicona a un nivel de 0.5 Kg por tonelada métrica de pasta primaria (base seca) . <b) SIM indica adición simultánea y SEQ indica adición secuencial .